食品的物理检验法.ppt

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1、第四章第四章第四章第四章 食品的物食品的物食品的物食品的物理检测法理检测法理检测法理检测法主要内容主要内容相相 对对 密密 度度 法法1折折 光光 法法2旋旋 光光 法法3黏黏 度度 测测 定定4色色 度度 测测 定定 5质质 构构 测测 定定 6物理检物理检测方法测方法食品的食品的物性测定物性测定物理检测物理检测 根据食品的物理常数与食品的组成及含量之间的根据食品的物理常数与食品的组成及含量之间的关系进行检测的方法称为关系进行检测的方法称为物理检验法。物理检验法是食品分析物理检验法是食品分析及食品工业生产中常用的检测及食品工业生产中常用的检测方法。方法。相对密度法相对密度法1有关密度的概念有

2、关密度的概念2 2密度测定的意义密度测定的意义3 3液态食品密度的测定法液态食品密度的测定法一、有关密度的概念一、有关密度的概念密密 度度真真 密密 度度视视 密密 度度真真 固固 形形 物物视视 固固 形形 物物密度相关密度相关密度相关密度相关概念概念概念概念一、有关密度的概念一、有关密度的概念1.1.密度密度 物质在一定温度下，每单位体积物质的质量。以物质在一定温度下，每单位体积物质的质量。以符号符号d d表示。单位：表示。单位：g/cmg/cm3 32.2.相对密度相对密度 d d 某一温度下物质的质量与同体积某一温度下水的某一温度下物质的质量与同体积某一温度下水的质量之比。质量之比。3

3、.3.密度与相对密度的关系密度与相对密度的关系一、有关密度的概念一、有关密度的概念4.真密度真密度某一液体在某一液体在20时的质量与同体积纯水在时的质量与同体积纯水在4时时的质量之比。的质量之比。5.视密度视密度溶液对同温度水的密度之比。以符号溶液对同温度水的密度之比。以符号表示。表示。6.真固形物真固形物某一溶液，当其中水分全被蒸发干涸时，所得某一溶液，当其中水分全被蒸发干涸时，所得的固形物。的固形物。一、有关密度的概念一、有关密度的概念7.视固形物视固形物对于真固形物（蔗糖、非蔗糖成分）的混合物对于真固形物（蔗糖、非蔗糖成分）的混合物来说，它对溶液密度的影响与蔗糖不一样，但为方来说，它对溶

4、液密度的影响与蔗糖不一样，但为方便起见，假定非蔗糖物质对溶液密度的影响程度和便起见，假定非蔗糖物质对溶液密度的影响程度和蔗糖相等。因此，非蔗糖溶液的密度亦可以从纯蔗蔗糖相等。因此，非蔗糖溶液的密度亦可以从纯蔗糖的质量浓度表中查知其固形物含量的近似值，称糖的质量浓度表中查知其固形物含量的近似值，称为视固形物。为视固形物。因为物质一般都具有热胀冷缩的性质，所以密因为物质一般都具有热胀冷缩的性质，所以密度和相对密度的值都随温度的改变而改变。故密度度和相对密度的值都随温度的改变而改变。故密度应标示出测定时物质的温度，表示为应标示出测定时物质的温度，表示为 。而相对密。而相对密度应标示出测定时物质的温度

5、及水的温度，表示为度应标示出测定时物质的温度及水的温度，表示为如如 ，其中，其中 t1 表示物质的温度，表示物质的温度，t2表示水的温度。表示水的温度。一、有关密度的概念一、有关密度的概念 当用密度瓶或密度天平测定液体的相对密度时，当用密度瓶或密度天平测定液体的相对密度时，以测定溶液对同温度水的相对密度比较方便通常测以测定溶液对同温度水的相对密度比较方便通常测定液体在定液体在2020时对水在时对水在2020时的相对密度，以时的相对密度，以 表表示。示。和和 之间可以用下式换算：之间可以用下式换算：0.99823 0.99823一、有关密度的概念一、有关密度的概念 同理，若要将同理，若要将 换算

6、为换算为 ，可按下式计算：可按下式计算：式中式中:温度温度t t2 2时水的密度，时水的密度，g/cmg/cm3 3。一、有关密度的概念一、有关密度的概念二、密度测定的意义二、密度测定的意义1.1.1.1.密度是物质的一种物理指标密度是物质的一种物理指标密度是物质的一种物理指标密度是物质的一种物理指标 正常的液态食品，其相对密度都在一定的范围正常的液态食品，其相对密度都在一定的范围内；可以通过它了解食品的纯度或者掺假情况。内；可以通过它了解食品的纯度或者掺假情况。例如：例如：全脂牛奶为全脂牛奶为 植物油（压榨法）为植物油（压榨法）为 二、密度测定的意义二、密度测定的意义2.2.2.2.制糖工业

7、、番茄制品制糖工业、番茄制品制糖工业、番茄制品制糖工业、番茄制品 测定出液态食品的相对密度以后，通过查表测定出液态食品的相对密度以后，通过查表可求出其固形物的含量。可求出其固形物的含量。3.3.3.3.酒精酒精酒精酒精 查酒精含量查酒精含量-密度关系表。密度关系表。三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法1.密度瓶法密度瓶法1.1原理与构造原理与构造 利用具有已知的同一密度瓶，在一定温度下，分别利用具有已知的同一密度瓶，在一定温度下，分别称取等体积的样品试液与蒸馏水的质量。两者的质称取等体积的样品试液与蒸馏水的质量。两者的质量比，就是该样品试液的密度。量比，就是该样品试液的密度。常见的密度

8、瓶有两种：普通密度瓶、带温度计密度瓶。常见的密度瓶有两种：普通密度瓶、带温度计密度瓶。1.密度瓶法密度瓶法带温度计的带温度计的密度瓶密度瓶三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法 密度瓶是测定液体相对密度密度瓶是测定液体相对密度的专用精密仪器，是容积固定的的专用精密仪器，是容积固定的玻璃称量瓶，其种类和规格有多玻璃称量瓶，其种类和规格有多种。常用的有带温度计的精密度种。常用的有带温度计的精密度瓶和带毛细管的普通密度瓶，见瓶和带毛细管的普通密度瓶，见图。图。在一定温度下，同一密度瓶在一定温度下，同一密度瓶分别称取等体积的样品溶液和蒸分别称取等体积的样品溶液和蒸馏水的质量，两者之比即为该样馏水

9、的质量，两者之比即为该样品溶液的相对密度。品溶液的相对密度。三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法 1.2测定方法 先先把把密密度度瓶瓶洗洗干干净净，再再依依次次用用乙乙醇醇、乙乙醚醚洗洗涤涤，烘烘干干并并冷冷却却后后，精精密密称称重重。装装满满样样液液盖盖上上瓶瓶盖盖，置置2020水水浴浴内内浸浸0.50.5小小时时，使使内内容容物物的的温温度度达达到到2020，用用滤滤纸纸来来吸吸去去支支管管标标线线上上的的样样液液，盖盖上上侧侧管管帽帽后后取取出出。用用滤滤纸纸把把瓶瓶外外擦擦干干，置置天天平平室室内内3030分分钟钟后后称称重重。将将样样液液倾倾出出，洗洗净净密密度度瓶瓶，装装入

10、入煮煮沸沸3030分分钟钟并并冷冷却却到到2020以以下下的的蒸蒸馏馏水水，按按上上法法操操作作。测测出出同同体体积积2020蒸馏水的质量。蒸馏水的质量。三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法水洗干净乙醇洗涤乙醚洗涤烘干冷却精确称重M0装满样液，盖上瓶盖20水浴、0.5小时滤纸吸去支管标线上的样液盖上侧管帽后取出用滤纸擦干瓶外天平室内30min后称重M2同一温度同一个比重瓶测定蒸馏水的重量M1按下式计算式中式中 m0空密度瓶质量，空密度瓶质量，g；m1密度瓶和水的质量，密度瓶和水的质量，g；m2密度瓶和样品的质量密度瓶和样品的质量g；0.998

11、2320时水的密度，时水的密度，gcm3。三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法1.3说明 本本法法适适用用于于测测定定各各种种液液体体食食品品的的相相对对密密度度，特特别别适适合合于于样样品品量量较较少少的的场场合合，对对挥挥发发性性样样品品也也适适用用，结结果果准准确确，但但操作较繁琐。操作较繁琐。测定较粘稠样液时，宜使用具有毛细管的密度瓶。测定较粘稠样液时，宜使用具有毛细管的密度瓶。水及样品必须装满密度瓶，瓶内不得有气泡。水及样品必须装满密度瓶，瓶内不得有气泡。拿拿取取已已达达恒恒温温的的密密度度瓶瓶时时，不不得得用用手手直直接接接接触触密密度度瓶瓶球球部部，以以免免液液体体受受热

12、热流流出出。应应带带隔隔热热手手套套取取拿拿瓶瓶颈颈或或用用工工具具夹取。夹取。水浴中的水必须清洁无油污，防止瓶外壁被污染。水浴中的水必须清洁无油污，防止瓶外壁被污染。天平室温度不得高于天平室温度不得高于2020，以免液体膨胀流出。，以免液体膨胀流出。三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法2.密度计法密度计法2.1原理和结构原理和结构 密度计是根据阿基米德原理制成的，其种类很密度计是根据阿基米德原理制成的，其种类很多、但结构和形式基本相同，都是由玻璃外壳制多、但结构和形式基本相同，都是由玻璃外壳制成。头部呈球形或圆锥形，里面灌有铅珠、水银成。头部呈球形或圆锥形，里面灌有铅珠、水银或其它重

13、金属，使其能立于溶液中，中部是胖肚或其它重金属，使其能立于溶液中，中部是胖肚空腔，内有空气故能浮起，尾部是一细长管内空腔，内有空气故能浮起，尾部是一细长管内附有刻度标记，刻度是利用各种不同密度的的液附有刻度标记，刻度是利用各种不同密度的的液体标度的。体标度的。三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法2.2种类种类 食品工业中常用的食品工业中常用的食品工业中常用的食品工业中常用的密度计按其标度方法密度计按其标度方法密度计按其标度方法密度计按其标度方法的不同，可分为普通的不同，可分为普通的不同，可分为普通的不同，可分为普通密度计、锤度计、乳密度计、锤度计、乳密度计、锤度计、乳密度计、锤度计、乳

14、稠计、波美计等。如稠计、波美计等。如稠计、波美计等。如稠计、波美计等。如图。图。图。图。三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法 普通密度计是直接以普通密度计是直接以2020时的密度值为刻度的。时的密度值为刻度的。一套通常由几支组成，每支的刻度范围不同，刻一套通常由几支组成，每支的刻度范围不同，刻度值小于度值小于1 1的（的（0.7001.0000.7001.000）称为轻表，用于测）称为轻表，用于测量比水轻的液体，刻度值大于量比水轻的液体，刻度值大于1 1的的（1.0002.0001.0002.000）称为重表，用来测量比水重的）称为重表，用来测量比水重的液体。液体。普通密度计普通密度计

15、三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法又称勃力克斯计又称勃力克斯计 （BrixscaleBrixscale，简写为，简写为BxBx）锤度计是专用于测定糖液浓度的密度计。它是以锤度计是专用于测定糖液浓度的密度计。它是以蔗糖溶液重量百分浓度为刻度的，以符号。蔗糖溶液重量百分浓度为刻度的，以符号。0BX表示。表示。其刻度方法是以其刻度方法是以20为标准温度，在蒸馏水中为为标准温度，在蒸馏水中为0BX，在在1蔗糖溶液中为蔗糖溶液中为10BX（即即100g蔗糖溶液中含蔗糖溶液中含lg蔗糖），以此类推。锤度计的刻度范围有多种，常用蔗糖），以此类推。锤度计的刻度范围有多种，常用的有：的有：0-6，5-

16、11，10-16，15-21等。等。锤度计锤度计三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法若测定温度不在标准温度（若测定温度不在标准温度（2020），应），应进行温度校正。进行温度校正。当测定温度高于当测定温度高于20时，因糖液体积膨胀导时，因糖液体积膨胀导致相对密度减小，即锤度降低，故应加上相应的致相对密度减小，即锤度降低，故应加上相应的温度校正值（见附表），反之，则应减去相应的温度校正值（见附表），反之，则应减去相应的温度校正值。温度校正值。三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法例：例：在在1717时观测锤度为时观测锤度为22.0022.

17、00查附表查附表1 1得校正值为得校正值为0.180.18，则标准温度，则标准温度2020时糖锤度为时糖锤度为 22.00 22.000.180.1821.8221.82（0 BXBX）在在2424时观测锤度为时观测锤度为16.00 16.00，查表得校正值为，查表得校正值为0.240.24，则标准温度（，则标准温度（2020）时糖锤度为）时糖锤度为16.0016.000.240.2416.24 16.24（0 BXBX）乳稠计是专用于测定牛乳相对密度的密乳稠计是专用于测定牛乳相对密度的密度计，测量相对密度的范围度计，测量相对密度的范围1.0151.0451.0151.045。三、相对密度的测

18、定方法三、相对密度的测定方法乳稠计乳稠计它是将相对密度减去它是将相对密度减去1.0001.000后再乘以后再乘以10001000作作为刻度，以度（符号：数字右上角标为刻度，以度（符号：数字右上角标“0”“0”）表示，其刻度范围为）表示，其刻度范围为15 15 45 45。使用时把测得的读数按上述关系可换算为相对密使用时把测得的读数按上述关系可换算为相对密度值。乳稠计按其标度方法不同分为两种：度值。乳稠计按其标度方法不同分为两种：一种是按一种是按20/4标定的，标定的，另一种是按另一种是按15/15标定的。标定的。两者的关系是：后者读数是前者读数加两者的关系是：后者读数是前者读数加2，即，即三、

19、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法 使用乳稠汁时，若测定温度不是标准温使用乳稠汁时，若测定温度不是标准温度，应将读数校正为标准温度下的读数。对度，应将读数校正为标准温度下的读数。对于于20/4乳稠计，在乳稠计，在1025范围内，温度范围内，温度每升高每升高1，乳稠计读数平均下降，乳稠计读数平均下降0.2，即，即相当于相对密度值平均减小相当于相对密度值平均减小0.0002。故当乳。故当乳温高于标准温度温高于标准温度20时，每高一度应在得出时，每高一度应在得出的乳稠计读数上加的乳稠计读数上加0.2，乳温低于，乳温低于20时时,每低每低1应减去应减去

20、0.2。例例1：16时时20/4乳稠计读数为乳稠计读数为31换算为换算为20应为：应为：31（2016）0.2310.830.2即即1.03021.03020.0021.0322三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法例例2：25时时20/4乳稠计读数为乳稠计读数为29.8换算为换算为20应为：应为：29.8（2520）0.229.81.030.8即即1.0308=1.03080.0021.0328波美计波美计 波美计是以波美度（以波美计是以波美度（以0B表示）来表示液体浓表示）来表示液体浓度大小。按标度方法的不同分为多种类型，常用的度大小。按标

21、度方法的不同分为多种类型，常用的波美计的刻度方法是以波美计的刻度方法是以20为标准，在蒸馏水中为为标准，在蒸馏水中为00B；在在15氯化钠溶液中氯化钠溶液中150B；在纯硫酸（相对在纯硫酸（相对密度为密度为1.8427）中为）中为660B；其余刻度等分。其余刻度等分。三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法 波波美美计计分分为为轻轻表表和和重重表表两两种种，分分别别用用于于测测定定相相对对密密度度小小于于1 1的的和和相相对密度大于对密度大于1 1的液体。波美度与相对密度之间存在下列关系：的液体。波美度与相对密度之间存在下列关系：轻表：轻表：0B 或或重表：重表：0B 145-或或三、相对

22、密度的测定方法三、相对密度的测定方法 将混合均匀的被测样液沿筒壁徐徐注入适当容将混合均匀的被测样液沿筒壁徐徐注入适当容积的清洁量筒中，注意避免起泡沫。将密度计洗净积的清洁量筒中，注意避免起泡沫。将密度计洗净擦干，缓缓放入样液中，待其静止后，再轻轻按下擦干，缓缓放入样液中，待其静止后，再轻轻按下少许，然后待其自然上升，静止并无气泡冒出后，少许，然后待其自然上升，静止并无气泡冒出后，从水平位置读取与液平面相交处的刻度值。同时用从水平位置读取与液平面相交处的刻度值。同时用温度计测量样液的温度，如测得温度不是标准温度，温度计测量样液的温度，如测得温度不是标准温度，应对测得值加以校正。应对测得值加以校正

23、。2.3密度计测定方法密度计测定方法三、相对密度的测定方法三、相对密度的测定方法2.4说明说明 该法操作简便迅速，但准确性差，需要样该法操作简便迅速，但准确性差，需要样液量多，且不适用于极易挥发的样品。液量多，且不适用于极易挥发的样品。操操作作时时应应注注意意不不要要让让密密度度计计接接触触量量筒筒的的壁壁及底部，待侧液中不得有气泡。及底部，待侧液中不得有气泡。读读数数时时应应以以密密度度计计与与液液体体形形成成的的弯弯月月面面的的下下缘缘为为准准。若若液液体体颜颜色色较较深深，不不易易看看清清弯弯月月面面下下缘缘时，则以弯月面上缘为准。时，则以弯月面上缘为准。三、相对密度的测定方法三、相对密

24、度的测定方法 折折 光光 法法1基本概念2 2测定折射率的意义3 3折光仪的构造和性能的简介一、基本概念一、基本概念1光的反射光的反射现象与反射定律现象与反射定律2光的折射现象与折射定律光的折射现象与折射定律3.全反射与临界角全反射与临界角1光的光的反射现象与反射定律反射现象与反射定律 一束光线照射在两种介质的分界面上时，要改变它的一束光线照射在两种介质的分界面上时，要改变它的传播方向，但仍在原介质上传播，这种现象叫光的反射，传播方向，但仍在原介质上传播，这种现象叫光的反射，见见下下图。光的反射遵守以下定律图。光的反射遵守以下定律:入射线、反射线和法线总是在同一平面内，入射入射线、反射线和法线

25、总是在同一平面内，入射线和反射线分居于法线的两侧。线和反射线分居于法线的两侧。入射角等于反射角。入射角等于反射角。一、基本概念一、基本概念 光的折射现象光的折射现象 当光线从一种介质射到另一种当光线从一种介质射到另一种介质时，在分界面上，光线的传播方向发生了改变，介质时，在分界面上，光线的传播方向发生了改变，一部分光线进入第二种介质，这种现象称为折射现一部分光线进入第二种介质，这种现象称为折射现象。象。光的折射光的折射 光线从一种介质（如空气）射到另光线从一种介质（如空气）射到另一种介质（如水）时，除了一部分光线反射回第一一种介质（如水）时，除了一部分光线反射回第一种介质外，另一部分进入第二种

26、介质中并改变它的种介质外，另一部分进入第二种介质中并改变它的传播方向传播方向，如下图。，如下图。2光的折射现象与折射定律光的折射现象与折射定律一、基本概念一、基本概念光的折射示意图一、基本概念一、基本概念光的折射定律光的折射定律 入射线、法线和折射线在同一平面内，入入射线、法线和折射线在同一平面内，入射线和折射线分居法线的两侧。射线和折射线分居法线的两侧。无论无论入入射角怎样改变，入射角正弦与折射角正弦之比射角怎样改变，入射角正弦与折射角正弦之比，恒等于光在两种介质中的传播速度之比。恒等于光在两种介质中的传播速度之比。式中：式中：v1光在第一种介质中的传播速度；光在第一种介质中的传播速度；v2

27、光在第二种介质中的传播速度。光在第二种介质中的传播速度。1入射角入射角2折射角折射角一、基本概念一、基本概念折折射射率率光光在在真真空空中中的的速速度度c和和在在介介质质中中的的速速度度v之之比比，叫叫做做介介质的绝对折射率（简称折射率，折光率），以质的绝对折射率（简称折射率，折光率），以n表示，即：表示，即：n显然显然n1n2式式中中：n1和和n2分分别别为为第第一一介介质质和和第第二二介介质质的的绝绝对对折折射射率率。故折射定律可表示为故折射定律可表示为 一、基本概念一、基本概念3.3.全反射与临界角全反射与临界角光密介质与光疏介质光密介质与光疏介质两种介质相比较两种介质相比较，光在其中传

28、播速度较大的叫光光在其中传播速度较大的叫光疏介质，其折射率较小；反之叫光密介质，其折射疏介质，其折射率较小；反之叫光密介质，其折射率较大。率较大。一、基本概念一、基本概念全反射全反射光从光密物质射向光疏物质时，增大入射光从光密物质射向光疏物质时，增大入射角，折射角增大，折射光线变暗，反射光线变角，折射角增大，折射光线变暗，反射光线变强。当入射角增大到某一角度时，折射角达到强。当入射角增大到某一角度时，折射角达到90，折射光线消失，只剩下反射光线，这种，折射光线消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。现象叫做全反射。一、基本概念一、基本概念 发生全反射的入射角称为临界角发生全反射的入射角称为临

29、界角因为发生全反射时折射角等于因为发生全反射时折射角等于90，所以：，所以：即即n1n2sin临临式式中中：n2棱棱镜镜的的折折射射率率，是是已已知知的的。因因此此，只只要要测测得得了了临临界界角角临临 就就可可求求出出被被测测样样液液的的折折射射率率n1。一、基本概念一、基本概念二、测定折射率的意义二、测定折射率的意义 折折射射率率是是物物质质的的一一种种物物理理性性质质。它它是是食食品品生生产产中中常常用用的的工工艺艺控控制制指指标标，通通过过测测定定液液态态食食品品的的折折射射率率.可可以以鉴鉴别别食食品品的的组组成成，确确定定食食品品的的浓浓度度，判判断断食品的纯净程度及品质。食品的纯

30、净程度及品质。蔗蔗糖糖溶溶液液的的折折射射率率随随浓浓度度增增大大而而升升高高。通通过过测测定定折折射射率率可可以以确确定定糖糖液液的的浓浓度度及及饮饮料料、糖糖水水罐罐头头等等食食品品的的糖糖度度，还还可可以以测测定定以以糖糖为为主主要要成成分分的的果果汁汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。二、测定折射率的意义二、测定折射率的意义 各各种种油油脂脂具具有有其其一一定定的的脂脂肪肪酸酸构构成成，每每种种脂脂肪肪酸酸均均有有其其特特定定的的折折射射率率。含含碳碳原原子子数数目目相相同同时时不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸的的折折射射率率比比饱饱和和脂脂肪肪酸酸的的折折射射

31、率率大大得得多多；不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸分分子子量量越越大大，折折射射率率也也越越大大；酸酸度度高高的的油油脂脂折折射射率率低低。因因此此测测定定折折射射率率可可以以鉴鉴别别油油脂脂的的组成和品质。组成和品质。正正常常情情况况下下，某某些些液液态态食食品品的的折折射射率率有有一一定定的的范范围围，如如正正常常牛牛乳乳乳乳清清的的折折射射率率在在正正1.341991.34275之之间间，当当这这些些液液态态食食品品因因掺掺杂杂、浓浓度度改改变变或或品品种种改改变变等等原原因因而而引引起起食食品品的的品品质质发发生生了了变变化化时时，折折射射率率常常常常会会发发生生变变化化。所所以以测测定定折折

32、射射率率可可以以初初步步判判断断某某些些食食品品是是否否正正常常。如如牛牛乳乳掺掺水水，其其乳乳清清折折射射率率降降低低，故故测测定定牛牛乳乳乳乳清清的的折折射射率率即即可了解乳糖的含量，判断牛乳是否掺水。可了解乳糖的含量，判断牛乳是否掺水。二、测定折射率的意义二、测定折射率的意义 必须指出的是必须指出的是：折光法测得的只是可溶性固形：折光法测得的只是可溶性固形物含量，但对于番茄酱，果酱等个别食品，已通过物含量，但对于番茄酱，果酱等个别食品，已通过实验编制了总固形物与可溶性固形物关系表先用实验编制了总固形物与可溶性固形物关系表先用折光法测定可溶性固形物含量即可查出总固形物折光法测定可溶性固形物

33、含量即可查出总固形物的含量的含量 。二、测定折射率的意义二、测定折射率的意义三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介折折光光仪仪是是利利用用临临界界角角原原理理测测定定物物质质折折射射率率的的仪仪器器食食品品工工业业中中最最常常用用的的是是阿阿贝贝折折光光仪仪、手手提提式式折折光光仪仪、数数字字阿阿贝贝折光仪。折光仪。1阿贝折光仪阿贝折光仪1.1结构及原理结构及原理其光学系统由观测系统和其光学系统由观测系统和读数系统两部分组成读数系统两部分组成，如图。如图。三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介 观观测测

34、系系统统：光光线线由由反反光光镜镜l反反射射，经经进进光光棱棱镜镜2、折折射射棱棱镜镜3及及其其间间的的样样液液薄薄层层折折射射后后射射出出。再再经经色色散散补补偿偿器器4消消除除由由折折射射棱棱镜镜及及被被测测样样品品所所产产生生的的色色散散，然然后后由由物物镜镜5将将明明暗暗分分界界线线成成像像于于分分划划板板6上上，经经目目镜镜7、8放放大大后后成成像于观测者眼中。像于观测者眼中。阿贝折光计的光学系统阿贝折光计的光学系统三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介 读读数数系系统统：光光线线由由小小反反光光镜镜14反反射射，经经毛毛玻玻璃璃13射射到到刻刻度度盘盘12上上，经

35、经转转向向棱棱镜镜11及及物物镜镜10将将刻刻度度成成像像于于分分划划板板9上上，通通过过目目镜镜7、8放放大大后后成成像像观观测测者者眼眼中中。当当旋旋动动旋旋钮钮2时时，使使棱棱镜镜摆摆动动，视视野野内内明明暗暗分分界界线线通通过过十十字字交交叉叉点点，表表示示光光线线从从棱棱镜镜入入射射角角达达到到了了临临界界角角。当当测测定定样样液液浓浓度度不不同同时时，折折射射率率也也不不同同，故故临临界界角角的的数数值值亦亦有有不不同同。在在读读数数镜镜筒筒中中即即可可读读取取折折射射率率n，或糖液浓度，或固形物的含量。，或糖液浓度，或固形物的含量。三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性

36、能的简介1.2 1.2 影响折射率测定的因素影响折射率测定的因素(1)(1)光波长的影响光波长的影响 物质的折射率因光的波长而异，波长较长折射率较小，物质的折射率因光的波长而异，波长较长折射率较小，波长较短折射率较大。测定时光源通常为白光。当白光经波长较短折射率较大。测定时光源通常为白光。当白光经过棱镜和样液发生折射时，因各色光的波长不同，折射程过棱镜和样液发生折射时，因各色光的波长不同，折射程度也不同，折射后分解成为多种色光，这种现象称为色散。度也不同，折射后分解成为多种色光，这种现象称为色散。光的色散会使视野明暗分界线不清，产生测定误差。光的色散会使视野明暗分界线不清，产生测定误差。为了消

37、除色散，在阿贝折光仪观测镜筒的下端安装了为了消除色散，在阿贝折光仪观测镜筒的下端安装了色散补偿器。色散补偿器。三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介(2)温度的影响温度的影响 溶液的折射率随温度而改变，温度升高折射率溶液的折射率随温度而改变，温度升高折射率减小；温度降低折射率增大折光仪上的刻度是减小；温度降低折射率增大折光仪上的刻度是在标准温度在标准温度20下刻制的所以最好在下刻制的所以最好在20下测下测定折射率。否则，应对测定结果进行温度校正。定折射率。否则，应对测定结果进行温度校正。超过超过20时，加上校正数；低于时，加上校正数；低于20时，减去校时，减去校正数。正数。三

38、、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介1.3 1.3 阿贝折光仪的使用方法阿贝折光仪的使用方法(1)折光仪的校正折光仪的校正 通常用测定蒸馏水折射率的方法进行校准，通常用测定蒸馏水折射率的方法进行校准，在在20下折光仪应表示出折射率为下折光仪应表示出折射率为1.33299或可溶或可溶性固形物为性固形物为0。苦校正时温度不是。苦校正时温度不是20应查出该应查出该温度下蒸馏水的折射率再进行核准。对于高刻度温度下蒸馏水的折射率再进行核准。对于高刻度值部分用具有一定折射率的标准玻璃块（仪器值部分用具有一定折射率的标准玻璃块（仪器附件）校准。附件）校准。三、折光仪的构造和性能的简介三、折

39、光仪的构造和性能的简介 校校正正方方法法是是打打开开进进光光棱棱镜镜，在在校校准准玻玻璃璃块块的的抛抛光光面面上上滴滴一一滴滴溴溴化化萘萘将将其其粘粘在在折折射射棱棱镜镜表表面面上上，使使标标准准玻玻璃璃块块抛抛光光的的一一端端向向下下，以以接接受受光光线线。测测得得的的折折射射率率应应与与标标准准玻玻璃璃块块的的折折射射率率一一致致。校校准准时时若若有有偏偏差差，可可先先使使读读数数指指示示于于蒸蒸馏馏水水或或标标准准玻玻璃璃块块的的折折射射率率值值，再再调调节节分分界界线线调调节节螺螺丝丝使使明明暗暗分分界界线线恰好通过十字线交叉点。恰好通过十字线交叉点。三、折光仪的构造和性能的简介三、折

40、光仪的构造和性能的简介 (2)使用方法 以以脱脱脂脂棉棉球球蘸蘸取取酒酒精精擦擦净净棱棱镜镜表表面面，挥挥干干乙乙醇醇。滴滴加加l2滴滴样样液液于于进进光光棱棱镜镜磨磨砂砂面面上上，迅迅速速闭闭合合两两块块棱棱镜镜，调调节节反反光光镜镜使镜筒内视野最亮。使镜筒内视野最亮。由由目目镜镜观观察察，转转动动棱棱镜镜旋旋钮钮，使使视视野野出出现现明明暗两部分。暗两部分。三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介旋旋转转色色散散补补偿偿器器旋旋钮钮，使使视视野野中中只有黑白两色。只有黑白两色。旋旋转转棱棱镜镜旋旋钮钮使使明明暗暗分分界界线线在在十字线交叉点。十字线交叉点。从从读读数数镜镜筒

41、筒中中读读取取折折射射率率或或重重量量百分浓度。百分浓度。测定样液温度。测定样液温度。打打开开棱棱镜镜，用用水水、乙乙醇醇或或乙乙醚醚擦擦净净棱棱镜镜表表面面及及其其他他各各机机件件。在在测测定定水水溶溶性性样样品品后后，用用脱脱脂脂棉棉吸吸水水洗洗净净，若若为为油油类类样样品品，须须用用乙乙醇醇或乙醚、二甲苯等擦拭。或乙醚、二甲苯等擦拭。三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介常用标准液常用标准液标准液标准液T（K）T(0C)NDt(-dn/dtx105)水水丙酮丙酮氯仿氯仿苯苯氯苯氯苯醋酸醋酸二硫化碳二硫化碳二碘甲烷二

42、碘甲烷288293298293288288293288293288293288288152025201515201520152515151.333391.332991.332501.35911.44861.50441.50121.52751.54271.37391.36981.63191.7443070911505963543878642手提式折光仪简介 手手提提式式折折光光仪仪由由一一个个棱棱镜镜、一一个个盖盖板板及及一一个个观观测测镜镜筒筒组组成成，利利用用反反射射光光测测定定。其其光光学学原原理理与与阿阿贝贝折折光光仪仪相相同同。该该仪仪器器操操作作简简单单，便便于于携携带带，常用于生产

43、现场检验。常用于生产现场检验。三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介手持糖度计的读数 三、折光仪的构造和性能的简介三、折光仪的构造和性能的简介旋光法旋光法1自然光与偏振光2偏振光的产生3旋光度与比旋光度4变旋光作用5旋光仪一、自然光与偏振光一、自然光与偏振光 旋光法：应用旋光仪测量旋光性物质的旋光度以旋光法：应用旋光仪测量旋光性物质的旋光度以旋光法：应用旋光仪测量旋光性物质的旋光度以旋光法：应用旋光仪测量旋光性

44、物质的旋光度以确定其含量的分析方法。确定其含量的分析方法。确定其含量的分析方法。确定其含量的分析方法。旋光度和比旋光度是旋光性物质的主要物理性质。旋光度和比旋光度是旋光性物质的主要物理性质。旋光度和比旋光度是旋光性物质的主要物理性质。旋光度和比旋光度是旋光性物质的主要物理性质。通过旋光度和比旋光度的测定，可以检查光学活性通过旋光度和比旋光度的测定，可以检查光学活性通过旋光度和比旋光度的测定，可以检查光学活性通过旋光度和比旋光度的测定，可以检查光学活性化合物的纯度，也可以定量分析有关化合物溶液的化合物的纯度，也可以定量分析有关化合物溶液的化合物的纯度，也可以定量分析有关化合物溶液的化合物的纯度，

45、也可以定量分析有关化合物溶液的浓度。浓度。浓度。浓度。光是一种电磁波，即光波的振动方向与其光是一种电磁波，即光波的振动方向与其前进方向互相垂直。自然光有无数个与光的前进方前进方向互相垂直。自然光有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。若光线前进的方向指向向互相垂直的光波振动面。若光线前进的方向指向我们，则与之互相垂直的光波振动平面可表示为如我们，则与之互相垂直的光波振动平面可表示为如图图（a），），图中箭头表示光波振动的方向。图中箭头表示光波振动的方向。一、自然光与偏振光一、自然光与偏振光一、自然光与偏振光一、自然光与偏振光 若使自然光通过尼科尔棱镜，由于振动面与尼科尔棱镜若使自然光通过尼

46、科尔棱镜，由于振动面与尼科尔棱镜的光轴平行的光波才能通过尼科尔棱镜，所以通过尼科尔棱的光轴平行的光波才能通过尼科尔棱镜，所以通过尼科尔棱镜的光，只有一个与光的前进方向互相垂直的光波振动面，镜的光，只有一个与光的前进方向互相垂直的光波振动面，如图如图（b）。）。这种仅在一个平面上振动的光叫偏振光。这种仅在一个平面上振动的光叫偏振光。以下两种方法产生偏振光：尼科尔棱镜或偏振片以下两种方法产生偏振光：尼科尔棱镜或偏振片尼科尔棱镜尼科尔棱镜一一块块方方解解石石的的菱菱形形六六面面体体末末端端的的表表面面磨磨光光，使使镜镜角角等等于于68，将将之之对对角角切切成成两两半半，把把切切面面磨磨成成光光学学平

47、平面面后后，再再用用加加拿拿大大树树胶胶粘粘起起来来，便便成成为为一一个个尼尼科科尔尔棱棱镜镜。由由于于方方解解石石的的光光学学特特性性，当当自自然然光光L射射入入棱棱镜镜中中时时，发发生生双双折折射射，产产生生两两道道振振动动面面互互相相垂垂直直的的平平面面偏偏振振光。其中光。其中MO称为寻常光线，称为寻常光线，MP称为非常光线。称为非常光线。二、偏振光的产生二、偏振光的产生二、偏振光的产生二、偏振光的产生尼科尔棱镜示意图二、偏振光的产生二、偏振光的产生 方方解解石石对对它它们们的的折折射射率率不不同同，对对寻寻常常光光线线的的折折射射率率是是1.658；对对非非常常光光线线的的折折射射率率

48、是是1.486。加加拿拿大大树树胶胶对对两两种种光光线线的的折折射射率率都都是是1.55。寻寻常常光光线线由由方方解解石石到到加加拿拿大大树树胶胶是是由由光光密密介介质质到到光光疏疏介介质质，因因其其入入射射角角（7625）大大于于临临界界角角（6912），发发生生全全反反射射而而被被涂涂黑黑的的侧侧面面吸吸收收。非非常常光光线线由由方方解解石石到到加加拿拿大大树树胶胶是是由由光光疏疏介介质质到到光光密密介介质质，必必将将发发生生折折射射通通过过加加拿拿大大树树胶胶，由由棱棱镜镜的的另另一一端端面面射射出出，从从而而产产生了平面偏振光。生了平面偏振光。偏振片偏振片利用偏振片也能产生偏振光。它是

49、利用利用偏振片也能产生偏振光。它是利用某些双折射晶体（如电气石）的二色性，即某些双折射晶体（如电气石）的二色性，即可选择性吸收寻常光线，而让非常光线通过可选择性吸收寻常光线，而让非常光线通过的特性，把自然光变成偏振光。的特性，把自然光变成偏振光。二、偏振光的产生二、偏振光的产生三、旋光度与比旋光度三、旋光度与比旋光度 旋光度旋光度1.旋光性、旋光性物质旋光性、旋光性物质分分子子结结构构中中有有不不对对称称碳碳原原子子，能能把把偏偏振振光光的的偏偏振振面面旋旋转转一一定定角角度度的的物物质质称称为为光光学学活活性性物物质质。许许多多食食品品成成分分都都具具有有光光学学活活性性，如如单单糖糖、低低

50、聚聚糖糖、淀淀粉粉以以及及大大多多数数的的氨氨基基酸酸和和羟羟酸酸等等。其其中中能能把把偏偏振振光光的的振振动动平平面面向向右右旋旋转转的的，称称为为“具具有有右右旋旋性性”，以以（十十）号号表表示示；反反之之，称称为为“具具有有左左旋旋性性”，以以（一一）号号表示。表示。三、旋光度与比旋光度三、旋光度与比旋光度2旋光度旋光度偏偏振振光光通通过过光光学学活活性性物物质质的的溶溶液液时时，其其振振动动平平面面所所旋旋转转的的角角度度叫叫做做该该物物质质溶溶液液的的旋旋光光度度，以以表表示示。旋旋光光度度的的大大小小与与光光源源的的波波长长、温温度度、旋旋光光性性物物质质的的种种类类、溶溶液液的的